Виды печей Бубафоня: с водяной рубашкой и постройка своими руками

Тестовый запуск

Последний шаг в сборке печи Бубафоня – ее сборка и тестовый запуск. Устанавливаем ее на заранее подготовленном основании, привариваем к ней дымоход, после чего набиваем камеру сгорания топливом. Следующая задача – зажечь огонь. Удобнее всего это делать с помощью смоченной в керосине ветоши или с помощью специальных жидкостей для розжига. Убедитесь, что верхняя часть топлива загорелась, установите внутрь поршень и закройте крышку. На первом этапе шиберная заслонка должна быть полностью открыта. Впоследствии вы сможете отрегулировать с ее помощью интенсивность горения пламени.

Запуская печь Бубафоня, ни в коем случае не используйте для розжига бензин – он может воспламениться с хлопком и привести к непредсказуемым последствиям.

Инструменты и материалы

Поговорим немного об используемых материалах. Если вы хотите собрать печь Бубафоня с водяной рубашкой своими руками, проследите, чтобы толщина стенок камеры сгорания составляла 4-6 мм. Рубашка изготавливается двумя способами – путем обваривания основного корпуса листовым железом с образованием отопительного контура или путем его обматывания металлической трубой. Если печка будет отапливать помещения прямым способом, то толщина стенок не имеет особого значения – вполне подойдет старая бочка, только без сквозной коррозии.

Что касается инструментов и вспомогательных материалов, необходимых для сборки печи Бубафоня, то нам понадобятся:

Самая опасная часть работы, связанной с изготовлением печи — это конечно все, где задействована болгарка. Используя ее, нужно быть максимально осторожным.

• Сварочный аппарат – для резки и сварки отдельных элементов;
• Болгарка (углошлифовальная машина) – для резки и обработки металлических кромок;
• Ножовка по металлу – для работы с мелкими элементами;
• Трубы указанного на чертеже диаметра;
• Кран для слива конденсата;
• Молоток;
• Листовой металл 2-3 мм толщиной.

Этапов сборки печи Бубафоня у нас пять:

• Подготовка места установки;
• Работа с бочкой (газовым баллоном);
• Подготовка прижимного круга;
• Подготовка дымохода;
• Сборка и первый запуск.

Пройдемся по данным этапам более подробно.

Устройство и принцип работы

Оригинальное название печь Бубафоня получила по имени ее конструктора, умельца Афанасия Бубякина. За основу своей конструкции он взял пиролизный котел «Strоpuva» производящегося в Литве. Мастер упростил устройство печи, поэтому каждый народный мастер сможет изготовить ее самостоятельно. Самодельная пиролизная печь быстро завоевала популярность, благодаря высокому КПД, сочетающемуся с простотой изготовления.

Перед детальным описанием конструкции печи стоит рассмотреть принцип ее работы. Топливо в Бубафоне горит по принципу свечи – сверху вниз. Фактически дрова не горят, а постепенно тлеют, выделяя пиролизный газ. За распределение воздуха отвечает поршень в форме стального круга с ребрами и трубой посередине.

Эта деталь делит цилиндрический корпус печи на две камеры:

• нижнюю – сжигания дров;

• верхнюю – камеру сгорания газов.

Основа печи напоминает привычную Буржуйку, КПД которой всего 50 – 60%. При сгорании топлива в любых дровяных печах образуются газы, бесполезно растворяющиеся в воздухе.

В пиролизных котлах эта энергия используется для обогрева помещения. КПД поднимается до 80%. Бубафоня также работает по принципу пиролизного котла.

Это обеспечивает ее конструкция:

• Основа – металлический бак в форме цилиндра. Внизу расположен колосник и входное отверстие для доступа воздуха.
• Для защиты от огня и предотвращения его перемещения по емкости предусмотрен защитный экран. Для регуляции температуры используется заслонка, прекращающая подачу воздуха и горение.
• Важная конструктивная деталь – подавитель. Это металлический круг с наваренными ребрами. Они нужны для создания воздушной прослойки, что позволит увеличить время тления топлива.
• В центре подавителя расположена труба для отвода продуктов горения. На ее торце вмонтирована задвижка, позволяющая регулировать объем подаваемого внутрь камеры горения кислорода или полностью перекрывать его, когда нужно прекратить работу печи.
• Топка печи снабжена крышкой с отверстиями. Это элемент камеры сгорания газов. Они проходят через зазор между стенками корпуса и диском поршня. Полный вывод продуктов горения осуществляет дымоход, присоединенный к верхней части.

Материалы и инструменты

Для изготовления печи бубафоня понадобятся:

• Старый газовый баллон или отрезок стальной трубы нужного диаметра.

  Применение старого газового баллона для печи

• Лист стальной толщиной 6–8 миллиметров (если печь из баллона).
• То же, толщиной 1,5–2 мм для зольника.
• Уголок не равнополочный 25х40 мм для изготовления кармана клинового затвора для крышки.
• Труба профильная или швеллер на дополнительные теплообменники.

  Применение дополнительных теплообменников

• Полоса стальная размерами 40х2–4 мм для клина затвора и ручек на крышку.
• Лист стальной оцинкованный 1200х1200х0,7 мм.
• Асбест листовой толщиной 10 мм.

Перечисленные материалы могут быть заменены на другие подходящие из наличия.

Перечень инструментов:

1. Машинка угловая шлифовальная (болгарка) – для резки металлических деталей.
2. Аппарат сварочный бытовой.
3. Электроды, соответствующие материалу деталей.
4. Аппарат для газопламенной резки металла.
5. Электродрель.
6. Щётка стальная для электродрели.
7. Напильник полукруглый.
8. Средства индивидуальной защиты — щитки, рукавицы и пр.

Фотогалерея: инструменты для изготовления печи

Болгарка

Бытовой инвертор

Дрель

Резак газовый

Кроме перечисленных, могут понадобиться и другие инструменты общего назначения.

Расчет основных параметров печи

Если для изготовления печи применяется какая-то нестандартная емкость, а найденный чертеж рассчитан на газовый баллон или на 200 л бочку, то лучше выполнить расчет хотя бы основных параметров, чтобы печь работала с максимальной отдачей. К ним относятся:

• Габариты печки. Оптимальный диаметр емкости — 30-80 см. Соотношение ее диаметра к высоте находится в диапазоне от 1:3 до 1:5. При нарушении этой пропорции в меньшую сторону, воздух не будет поступать в зону горения, а просто станет выходить в дымоход. В случае, когда показатель завышен, будет наблюдаться горение по центру закладки и отсутствовать возле стенок. В результате произойдет заклинивание прижимного круга из-за его просадки, а горение перестанет поддерживаться.
• Толщина стенок цилиндра. Особенно большой вес имеет этот параметр при устройстве водяного контура. Нельзя допускать, чтобы минимальное значение было менее 4 мм. Если печь используется только для обогрева одного помещения типа гаража, подвала или теплицы, то допускается эксплуатация емкости со стенками меньшей толщины ( от 2,5 мм), но потеря мощности неизбежна.
• Размеры поршня. Важен не только диаметр блина, но и толщина металла. Оптимальный зазор между ним и стенками — 5% от диаметра. Толщина круга и его диаметр находятся в обратно пропорциональной зависимости. Если этот узел тяжелый, он будет проседать и гасить огонь, а слишком легкий не обеспечит достаточного прижима.
• Площадь сечения патрубка дымохода на выходе. Определяют ее путем умножения энергоотдачи печи в кВт/ч. на коэффициент 1,75. В свою очередь, значение энергоотдачи получают, умножив массу закладки на удельную теплоотдачу используемого топлива. Если известен объем рабочей части печи, то его умножают на удельную массу и получают массу закладки.
• Параметры штока для поступления воздуха. Диаметр его принимается в пределах 0,5-0,55 от площади сечения выходного патрубка.

Удельная теплоотдача и коэффициент закладки (удельная масса на единицу объема) — величины справочные:

Топливо	Коэффициент закладки, кг/дм куб.	Удельная теплоотдача, кВт/час
Стандартные дрова (осина)	0,143	2,82
Ольховые паллеты	0,285	3,5
Опилки хвойные или стружка	0,137	3,2
Уголь ДПК	0,4	4,85
Уголь ССОМ	0,403	5,59
Крупный антрацит	0,5	5,72
Брикеты торфяные	0,34	2,36

Чтобы не углубляться в подробные вычисления, необходимую толщину заготовки для прижимного круга можно выбрать из таблицы:

Диаметр внутри печи, см	Толщина металла для изготовления круга, см
80	От 0,25 до 0,40
60	От 0,4 до 0,6
40	От 0,6 до 0,8
30	От 0,8 до 1,0

Примерный расчет сечения дымохода для печи из газового баллона при диаметре 30 см и высоте загрузки приблизительно 70 см выглядит так:

Определяют объем загрузки путем умножения площади сечения на высоту:

Определяют массу загрузки, с учетом использования торфяных брикетов:

От такого количества топлива получится следующая отдача энергии:

Учитывая, что при грамотном исполнении одной закладки хватает на 12 ч. и имея основные параметры, можно вычислить среднюю мощность печи:

В базовые конструкции печи Бубафоня можно вносить свои изменения, соблюдая при этом основные пропорции. Поле для экспериментов просто огромное, а результат может превзойти ожидания.

Как сделать «Бубафоню» из баллона

Чаще всего печи верхнего горения изготавливаются из старых пропановых сосудов с толщиной стенки 3 мм. Но есть проблема: пропан-бутановая смесь тяжелее воздуха и самостоятельно покидать резервуар не желает. То есть, в баллоне наверняка сохраняется небольшой остаток горючего газа, который может вспыхнуть при разрезании металла болгаркой.

Чтобы избежать вспышки либо взрыва, крышка баллона отрезается по следующей схеме:

1. Уложите металлический сосуд на землю, откройте вентиль, затем выверните его газовым ключом.
2. Пользуясь шлангом, заполните баллон водой, чтобы вытеснить пропан. Потом забейте в отверстие деревянный чоп.
3. Аккуратно отрезайте крышку по сварному шву болгаркой. Когда из прорези потечет вода, поверните резервуар и продолжайте работу.

Сначала разметьте и вырежьте в нижней части сосуда проем под дверцу зольника, сверху – дымоходное отверстие. Дальнейший порядок изготовления печки «Бубафоня» своими руками выглядит так:

1. Смастерите из арматуры или уголков колосники точно под внутренний размер топливника. Установите решетку внутри баллона.
2. Замерив высоту от колосников до крышки, определите ход поршня. Отрежьте воздушную трубу по этому размеру плюс запас 30 см.
3. Изготовьте поршень. Сделайте диск с отверстием, приварите воздуховод и распределители из стальной полосы 40 х 4 мм или уголка 45 х 45 мм. Установите на торце трубы заслонку.
4. По центру снятой крышки сделайте отверстие Ø60 мм под воздуховод, который должен входить с минимальным зазором. Для удобства к крышке можно приварить ручки, а для герметичности – стальную полосу вокруг корпуса.
5. Изготовьте дверцу зольника и ее обрамление. Установите запорную рукоятку.
6. Приделайте патрубок дымохода. Можно приварить прямой кусок трубы или отвод 90° кверху.
7. Вставьте груз в топливник, закройте крышку. «Бубафоня» готова.

Схема подключения печи к дымоходу стандартная – подсоединяем горизонтальный участок и выводим наружу. Прокладывать трубопровод прямо сквозь крышу, как принято делать в бане, крайне нежелательно. При медленном горении в дымоходе «Бубафони» может выделяться конденсат, да и чистить вертикальную трубу неудобно.

Недостатки

Конструкция печи проста, при большом объеме камеры она может долго гореть на одной загрузке, не требует сложного ухода, эффективно обогревает помещение в сильные морозы. Здесь нет прямого контакта с открытым пламенем, что говорит о высокой пожаробезопасности объекта. Наряду со многими положительными качествами имеются и недостатки:

• При использовании печи для обогрева дома, необходимо отдельное подсобное помещение.
• Небольшая теплоотдача. Тепло выделяется не по всей ее поверхности. Нагревается поршень, дымоход и крышка, а стенки только в некоторых местах по мере сгорания топливной загрузки и опускания поршня.
• При полном прогорании топлива в печи, когда на дне остаются только тлеющие угли, шатун еще довольно горячий, а дымоход быстро остывает. В этот момент незначительное количество газа начинает уходить через отверстие в шатуне. Отсюда вывод — напрямую в жилых помещениях такую конструкцию устанавливать категорически нельзя.

Преимущества и недостатки печи

Простая с виду печка соединяет в себе множество важных достоинств, среди которых нужно обязательно отметить следующие моменты:

• Предельная простота конструкции. Со сборкой бубафони может справиться практически любой желающий.
• Экономичность. В зависимости от объема топливника и качества сырья бубафоня может работать на одной загрузке до нескольких суток.
• Неприхотливость в уходе и обращении. После розжига топлива бубафоню можно на долгое время оставлять без присмотра и уходить по своим делам (но лучше, все-таки, периодически проверять состояние агрегата), а весь уход за печкой сводится к периодической прочистке зольника и дымохода.
• Для сборки бубафони не нужны никакие дорогостоящие и труднодоступные материалы. Будет достаточно бака, крышки, нескольких труб и различных простых металлических изделий.
• Печь прекрасно справляется со своей главной задачей даже в очень сильные морозы.
• Бубафоню можно использовать для обогрева жилого дома, теплицы, гаража, дачного домика и прочих объектов.
• Агрегат характеризуется высоким показателем пожарной безопасности – в его конструкции нет отверстий для выхода открытого пламени.

Несмотря на очевидные плюсы, есть у этой печки и недостатки:

Еще один важный недостаток – не самый привлекательный вид.
Если бубафоню использовать в техническом помещении – в гараже, теплице, на даче, то особо беспокоиться не о чем. Как есть, так есть.
Ну а если хотите с ее помощью отапливать дом, то придется прятать ее где-то в котельной, подвале, в пристройке.
Можно еще ее облагородить. Например, обложить кирпичом. Этим, кстати, вы намного повысите комфортность нахождения рядом с печкой: кирпич погасит большую часть жесткого излучения, смягчит его, и станет своеобразным аккумулятором тепла: кирпич нагреется, а затем, когда печь погаснет, будет, постепенно остывая, отдавать накопленное тепло.

Что такое печь длительного горения? На каком принципе основывается ее работа?

Для начала нам необходимо разобраться в том, как на самом деле происходит горение дров. Чтобы древесина воспламенилась, ее сначала нужно нагреть до температуры порядка полутора сотен градусов от внешнего источника тепла. Как правило, эту задачу выполняет подожженная спичкой бумага или щепки. Дерево начинает медленно обугливаться и при достижении отметки около 250 градусов – разлагаться на простые химические составляющие. Дым белого цвета, который мы можем наблюдать, разжигая костер, — это газы и водяной пар, выделяемые нагретой древесиной. И вот, перешагнув уровень в три сотни градусов выделившиеся из дерева газообразные вещества воспламеняются, способствуя дальнейшему ускорению термохимической реакции.

Само по себе разложение органического топлива, такого как, например, дерево, на простые элементы носит название пиролиза. И все бы хорошо, но обычное горение древесины не до конца использует весь заложенный в энергоносителе потенциал. Остается множество отходов, что, в конечном итоге, никак не способствует экономии.

Пиролизные печи, один из вариантов которой мы рассмотрим в данной статье, используют топливо намного более эффективно. Основной секрет заключается в том, что горение выделяющихся при нагреве древесины газов происходит отдельно от самого энергоносителя. При этом первичное топливо медленно тлеет, что позволяет добиться гораздо большего времени работы на одной закладке поленьев. В печах типа «бубафоня» и других пиролизных отопительных приборах все сгорает практически на 100%, оставляя после лишь небольшое количество пепла.

Как происходит горение

Это интересно: Краска для деревянных стен и потолков: внимательный взгляд на вопрос

Сильные и слабые стороны Бубафони

Пиролизная печка обладает целым рядом положительных качеств:

• Простота конструкции. Имея навыки сварочных работ и опыт работы с металлом, соорудить печку не составит большого труда.
• Универсализм. Бубафоня очень неприхотлива в плане топлива: в нее можно бросать дрова, уголь, опилки, щепки и другие виды древесных отходов. Также печка хорошо справляется с пеллетами – недорогими экологичными гранулами.
• Длительность работы. Время перегорания одной закладки дров – почти сутки: на протяжении этого времени печь исправно выделяет тепло. Этот показатель может меняться в зависимости от модификации прибора, объема его топки, скорости циркуляции кислорода и пр.

Следует также упомянуть об основных недостатках Бубафони:

• Невысокий КПД. Причиной этого является неравномерный нагрев корпуса прибора при достаточно низкой теплоотдаче. Более «продвинутые» пиролизные печи в этом плане на порядок эффективнее: их КПД нередко превышает 90%.
• Неудобная чистка. Как такового зольника в конструкции не имеется, поэтому остатки продуктов горения извлекают через верх. Некоторые модификации печи оснащаются внизу дверкой, облегчающую процедуру уборки пепла и золы.
• Низкая эстетичность. Внешний вид Бубафони вряд ли можно назвать красивым, поэтому ее в основном применяют для обогрева подсобных помещений.

Что такое процесс длительного горения

Чтобы понять, как правильно изготовить металлическую печь, нужно рассмотреть, что собой представляет процесс горения. Сделать это нужно на примере самого распространённого вида топлива — древесины.

Розжиг производится легкогорючими предметами от щепы и бересты до горючих жидкостей. Пока температура поверхности дров не достигнет температуры 100 градусов, от них поднимается белесый дымок, который представляет собой пар уходящей влаги. Она всегда содержится в них независимо от условий хранения.

При достижении температуры 250 градусов поверхность древесины начинает обугливаться, разлагаясь на более простые по составу химические составляющие. Под воздействием кислорода воздуха реакция идёт все более интенсивно. При достижении температуры в 300 градусов вещество древесины начинает разлагаться на газообразные составляющие, активно вступающие в реакцию окисления. Они горючи и дают высокую температуру пламени. К сожалению, закладка топлива быстро прогорает и печь «требует подкормки».

https://youtube.com/watch?v=es399yLkh3A

Конструкция печи и ее элементы

Печь бубафоня — схема строения

Как изготовить печь бубафоня своими руками? Чтобы ответить на этот вопрос, нужно изучить конструктивное устройство агрегата. Общая конструкция состоит из нескольких главных элементов:

• Цилиндрический корпус с патрубком дымохода,
• Верхняя съемная крышка,
• Прижимное поршневое устройство с воздуховодом,
• Дополнительные элементы – заслонка, ручки, дверцы.

В корпус загружается твердое топливо. Высота корпуса подбирается в диапазоне 3 – 5 диаметров цилиндрической части. Поршень (стальной круг со сквозным отверстием) закрывает топливо и разделяет внутренний объем на две зоны горения. Диаметр прижимного элемента составляет 0,95D, где D – внутренний диаметр топки. Толщина металла поршня имеет значения в зависимости от внутреннего диаметра печи: при 300 мм – 9 мм, 400 мм – 7 мм, 600 мм – 5 мм, 800 мм – 3 мм. В основной топке тлеет топливо, в верхней полой части цилиндра горит пиролизный газ. Через зону пиролизного сгорания по воздуховоду (стальной трубе) проходит воздух для процесса горения. Продукты процесса покидают топку через патрубок дымохода, присоединенный к дымовой трубе.

Поверхность (прижимная) стального круга оптимизируется монтажом воздушных каналов – к нижней плоскости приваривают уголки, швеллеры или гнутые полосы стали, улучшающие аэродинамическое движение воздуха и пиролизных компонентов. Высота каналов составляет величину от 10 до 12 % от D. На выходное отверстие приваривают отбойник с отверстием – он распределяет воздух по поверхности тлеющей закладки. Диаметр подающего воздух канала берут из расчета 0,5 диаметра дымохода.

Расчет диаметра дымохода обязателен ввиду сложной аэродинамики, видной на чертежах печи бубафоня. Чертежи печи бубафоня легко найти в сети. При отсутствии расчета процесс горения будет нарушен, печь перестанет работать.

Площадь сечения дымового патрубка составляет 1,75Q, где Q – тепловая мощность печи, кВт/час. Тепловая мощность составляет произведение массы единичной загрузки топлива на его удельную теплотворную способность, М х А. Теплотворная способность А зависит от вещества топлива и определяется по справочникам.

Масса топлива вычисляется из произведения объема топки V (куб. дм) на насыпную плотность загрузки Н. Насыпная плотность топлива также определяется по справочным материалам. Объем топки принимается с коэффициентом 0,65 от высоты печи и рассчитывается по формуле V = πD2/4хВ, где В – высота устройства.

Получив все расчетные данные, из площади сечения дымового патрубка вычисляется его диаметр.

По величине тепловой мощности определяется количество тепла, производимое агрегатом в зависимости от массы единичной загрузки топлива. Как правило, проектируются печи с циклом загрузки в 12 часов. Тогда часовая мощность составляет Q/12. При выработке 50 кВт теплоты часовая мощность составит 50/12 – 4,16 кВт. Укрупненное значение теплоты, необходимой для отопления помещений с высотой потолка до 2,7 метра и средними показателями тепловой изоляции составляет 80 – 120 Вт на квадратный метр площади. Рассчитанная величина 4,16 кВт обеспечивает качественный обогрев помещения площадью около 40 квадратных метров.

Дверца для очистки печи от пепла и золы

Классический вариант печи «Бубафоня» неудобен в очистке от продуктов сгорания топлива. Они спекаются, и на дне образуется налет. Очищать дно от золы через дверцу, вырезанную внизу топливного бака, гораздо удобнее.

Делаем разметку на корпусе бака, вырезаем прямоугольный участок металла болгаркой. К этому металлическому прямоугольнику приваривают петли, чтобы будущая дверца могла открываться и закрываться. Для герметичности периметр дверцы обшивают асбестовым шнуром.

Схема печи с дверцей

Отражатель – эта часть конструкции призвана для защиты деталей печи от перегревания и для правильного распределения тепла.

Фундамент. Металлические элементы печи имеют свойство нагреваться. Для обеспечения противопожарной безопасности готовую к эксплуатации конструкцию «Бубафони» устанавливают на фундамент из огнеупорного кирпича или бетона.

Для устройства фундамента из кирпича готовят прямоугольную яму небольшой глубины, дно отсыпают смесью песка и мелкого щебня, утрамбовывают и проверяют горизонтальность строительным уровнем. После этого готовят цементный раствор и выкладывают два ряда огнеупорного кирпича. Кирпич в первом ряду укладывают «на ребро».

Если вместо кирпича планируется заливка бетоном, то на подушку из песка и щебня устанавливают деревянную опалубку, которую заливают бетоном. А пространство между опалубкой и ямой плотно засыпают песком.

Разновидности печей Бубафоня

Печь Бубафоня, сделанная своими руками, позволит забыть о частом подкладывании дров. А ее модификации сделают отопление более эффективным. Сегодня для ее сборки используются три схемы:

• Традиционная печь Бубафоня – согревает воздух напрямую, рассеивая тепло за счет своего корпуса;
• Котел из газового баллона с водяной рубашкой (или из бочки, но баллон в этом случае лучше, так как у него более толстый металл) – самодельный отопительный агрегат для обогрева многокомнатных домов и построек со множеством помещений;
• Буржуйка Бубафоня с конвектором – для этого печь оборачивается листом мягкого металла, чтобы между ним и корпусом оставался воздушный зазор, образующий конвекционную зону. Засасывая воздух снизу, печка будет нагревать его, удаляя через верх.

Какую печь выбрать – зависит от конкретной решаемой задачи. Если задача заключается в прогреве многокомнатной постройки, смело выбираем котел. В остальных случаях мы рекомендуем Бубафоню с конвектором.

Еще одним плюсом конвектора является то, что он защищает пользователей от ожогов – корпус печки очень горячий, об него легко обжечься.

Какое топливо подходит

Даже правильно выполненная конструкция, может разочаровать мастера, если в нее загружать «неправильное» топливо. Как показали опыты, лучше всего горят:

• опилки;
• щепа;
• паллеты;
• торфяные брикеты;
• мелкие ветки;
• картон.

Для печи подходит топливо, которое можно хорошо уплотнить под воздействием силы тяжести поршня. Если в печь поместить поленья, расположенные вертикально, то уплотнить их невозможно. Гореть они будут, но при малейшей неисправности дымохода и одном сыром полене, поршень застопорится и возникнет такое явление, как обратная тяга и помещение наполнится дымом. Горизонтально расположенные поленья тоже горят, но все равно слабо и эффект от процесса далек от желаемого.